Nghiên cứu thành công công nghệ truy vết nguồn rác thải đại dương

Hiện nay, mỗi năm các vùng biển Việt Nam tiếp nhận hàng trăm nghìn tấn rác thải nhựa khiến môi trường biển ô nhiễm. Để góp phần hạn chế tình trạng này, các nhà khoa học Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện Hàn lâm) đã nghiên cứu thành công công nghệ truy vết nguồn rác thải nhựa.

Lắp đặt thiết bị quan trắc sóng và dòng chảy (Signature 500) tại Vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. (Ảnh HIẾU THỊNH)
Lắp đặt thiết bị quan trắc sóng và dòng chảy (Signature 500) tại Vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. (Ảnh HIẾU THỊNH)

Rác thải nhựa đại dương gồm ni-lông, chai nhựa, vỏ nhựa, lưới… hoặc có thể là những mảnh vụn có kích thước lớn (macro plastic debris - MPD) gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái môi trường biển và tiềm ẩn nguy cơ lây lan các bệnh nguy hiểm cho con người. Phần lớn rác thải nhựa đại dương có nguồn gốc từ đất liền và ra biển theo dòng chảy của sông.

Đối mặt với vấn đề nghiêm trọng này, việc thực hiện các biện pháp quản lý, nghiên cứu chuyên sâu để giảm thiểu ô nhiễm rác thải nhựa và xây dựng các chính sách nhằm hạn chế mảnh vụn nhựa là cấp thiết. Tuy nhiên, các dữ liệu xác định nguồn gốc, truy vết và nguyên nhân phát tán, tích tụ rác thải nhựa cũng như MPD tại các khu vực cửa biển, ven sông còn hạn chế, nhất là đối với các nước đang phát triển.

Trước thực trạng này, Thạc sĩ Nguyễn Đức Thịnh và các đồng nghiệp ở Viện Hải Dương học, Viện Hàn lâm đã quyết tâm triển khai, thực hiện đề tài (do ông làm Chủ nhiệm): “Nghiên cứu, đánh giá quá trình vận chuyển và phát tán rác thải nhựa kích thước macro ở các vùng cửa sông ven biển Nam Trung Bộ” (mã số: VAST06.05/22-23).

Khu vực điển hình được nhóm nghiên cứu lựa chọn là Vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa, bởi đây là một trong những trung tâm du lịch và nuôi trồng thủy hải sản quan trọng của Việt Nam. Hơn nữa các vấn đề về dữ liệu khí tượng, thủy văn, hải văn, địa hình khu vực tỉnh Khánh Hòa khá phức tạp do gió mùa, phù hợp khuôn khổ đề tài nghiên cứu.

Đối với việc đánh giá các hoạt động kinh tế-xã hội liên quan ô nhiễm MPD tại các cửa sông, ven biển khu vực Nam Trung Bộ, nhóm nghiên cứu lựa chọn các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định (nay là tỉnh Gia Lai), Ninh Thuận (nay là tỉnh Khánh Hòa), bởi sự phát triển về kinh tế-xã hội đi kèm với việc gia tăng ô nhiễm rác thải nhựa từ các hoạt động sinh hoạt, đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã kết hợp dữ liệu thực địa với công nghệ mô hình hóa hiện đại. Điển hình, nhóm sử dụng phao trôi (drifter) được làm từ ống nhựa PVC gắn GPS Trace của Cộng hòa Pháp để giám sát hành trình rác thải nhựa trên biển tại vị trí cửa sông Cái, cửa sông Tắc và các khu vực biển mở chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa. Đây là phương pháp Lagrangian - quan sát chuyển động các vật thể trôi theo dòng nước, thường được áp dụng trong các nghiên cứu quy mô lớn.

Điểm mới của đề tài nghiên cứu là sự kết hợp giữa khảo sát thực địa (thả phao trôi đo dòng chảy, ghi nhận rác nổi) với mô hình số và dữ liệu khí tượng-hải dương. Nhờ vậy, kết quả nghiên cứu không chỉ phản ánh hiện trạng mà còn dự báo sự vận chuyển, tích tụ rác thải nhựa tại các khu vực.

Thạc sĩ Nguyễn Đức Thịnh, Viện Hải Dương học, Viện Hàn lâm

Ngoài ra, nhóm còn sử dụng các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng như: Khảo sát thực địa và lấy mẫu; mô hình hóa thủy động lực và vận chuyển rác thải MPD; phân tích thống kê, không gian, thời gian...

Đây là lần đầu tại Việt Nam, một công trình nghiên cứu khoa học áp dụng cả hai phương pháp để mô phỏng hành trình rác thải nhựa đại dương theo từng mùa, từng cửa sông; mang lại sự chính xác cho kết quả nghiên cứu và mở ra khả năng ứng dụng trực tiếp trong công tác dự báo, truy vết nguồn rác thải nhựa vùng ven biển.

Theo ông Thịnh, điểm mới của đề tài nghiên cứu là sự kết hợp giữa khảo sát thực địa (thả phao trôi đo dòng chảy, ghi nhận rác nổi) với mô hình số và dữ liệu khí tượng-hải dương. Nhờ vậy, kết quả nghiên cứu không chỉ phản ánh hiện trạng mà còn dự báo sự vận chuyển, tích tụ rác thải nhựa tại các khu vực.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng kết hợp các dữ liệu đầu vào gồm: Dữ liệu gió từ bộ khí tượng tái phân tích (ERA5), dòng chảy biển từ mô hình Delft3D và dữ liệu thực đo từ hệ thống các phao trôi nhằm tái hiện chính xác hướng đi, tốc độ di chuyển và vị trí tích tụ của MPD dưới tác động của các điều kiện khí tượng, hải văn theo các mùa gió đông bắc và tây nam.

Quá trình mô phỏng đã xác định chính xác các khu vực có nguy cơ cao tích tụ rác thải, như: Đầm Nha Phu, Bãi Dài, bãi biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. Quá trình khảo sát, thu thập và phân tích thực địa cũng cho thấy tình trạng ô nhiễm MPD nghiêm trọng, nhất là tại các điểm: phường Phan Thiết, cảng Phan Rí, bãi Chí Công, tỉnh Lâm Đồng; khu vực Sa Kỳ và Mỹ Á, tỉnh Quảng Ngãi.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu xác định có tới 45,45% số điểm khảo sát trong tình trạng ô nhiễm nặng, 33,33% số điểm ô nhiễm nhẹ và 9,09% đánh giá khá sạch. Mô hình này có tên là VAST-PlasticDrift, được cho là dễ sử dụng, người dùng chỉ cần nhập vị trí phát thải và thời gian mong muốn sẽ sớm nhận được kết quả mô phỏng hành trình của rác thải nhựa.

Nhận xét về đề tài nghiên cứu, các thành viên Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm đều đánh giá: Đề tài đã có những đóng góp khoa học quan trọng khi áp dụng thành công mô hình thủy động lực Delft3D và công cụ mã nguồn mở Opendrift để mô phỏng quá trình vận chuyển, phát tán rác thải nhựa kích thước lớn (MPD) trong khu vực nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng được biểu đồ phân bố dòng chảy 2D bằng phương pháp nội suy biến phân (2Dvar), xác định quỹ đạo di chuyển của MPD từ hai cửa sông ven biển Nam Trung Bộ. Từ đó, dự báo mức độ ảnh hưởng của sự gia tăng MPD từ sông, nuôi trồng thủy sản, du lịch-bến cảng đến kinh tế-xã hội trong khu vực. Trên cơ sở đó, đề xuất được các giải pháp khả thi, phù hợp thực tiễn nhằm giảm thiểu MPD, thể hiện tính ứng dụng và ý nghĩa thực tế cao.

Kết quả đề tài nghiên cứu được công bố trên hai bài báo của Tạp chí Ocean Science thuộc danh mục SCI-Q1 (IF:5.9). Đề tài cũng giúp Thạc sĩ Nguyễn Đức Thịnh và các đồng nghiệp mở ra những hướng nghiên cứu mới về theo dõi quá trình vận chuyển rác thải nhựa ở cửa sông Hồng, cửa sông Cửu Long để có cái nhìn toàn diện hơn; từ đó đánh giá tác động hệ sinh thái và xây dựng kịch bản quản lý, giảm thiểu rác thải nhựa, góp phần nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của bảo vệ môi trường biển cũng như tăng cường hợp tác quốc tế để chia sẻ dữ liệu và kinh nghiệm, hỗ trợ công tác quản lý biển bền vững

Có thể bạn quan tâm

FPT ra mắt chương trình đào tạo Thạc sĩ Công nghệ thông tin định hướng Trí tuệ nhân tạo vạn vật (MIT-AIoT) nhằm đáp ứng nhu cầu đội ngũ nhân lực chất lượng cao có khả năng xây dựng các hệ thống AIoT thông minh, an toàn. Ảnh: FSB.

Đào tạo nhân lực làm chủ hệ thống thông minh trong kỷ nguyên AI

Trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) đang mở ra nhiều cơ hội phát triển các hệ thống sản xuất, đô thị và dịch vụ thông minh, đồng thời đặt ra yêu cầu mới về an toàn thông tin. Việc đào tạo đội ngũ nhân lực có khả năng thiết kế, tích hợp và vận hành các hệ thống này đang trở thành một bài toán quan trọng.

Đoàn công tác của Bộ Khoa học và Công nghệ khảo sát tại Trung tâm Phục vụ Hành chính công tỉnh Quảng Trị. (Ảnh: Bộ Khoa học và Công nghệ)

Tháo gỡ điểm nghẽn chuyển đổi số, lấy hiệu quả phục vụ làm thước đo

Sau hơn hai tháng triển khai đợt cao điểm 100 ngày, Bộ Khoa học và Công nghệ đã hoàn thành nhiều nhiệm vụ về thể chế, kết nối dữ liệu, tái cấu trúc thủ tục hành chính và bảo đảm an toàn hệ thống. Yêu cầu trong thời gian còn lại là đưa các kết quả này vào vận hành thực chất, nâng cao chất lượng phục vụ người dân, doanh nghiệp.

Quang cảnh chương trình Cơ hội hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, phát triển công nghệ chiến lược và sản phẩm chiến lược. (Ảnh: HÀ LINH)

Gắn nghiên cứu công nghệ năng lượng với nhu cầu doanh nghiệp

Ngày 10/10, trong khuôn khổ chuỗi sự kiện chào mừng kỷ niệm 70 năm thành lập Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Công nghệ năng lượng (Đại học Bách khoa Hà Nội) tổ chức chương trình Cơ hội hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, phát triển công nghệ chiến lược và sản phẩm chiến lược.

Quang cảnh buổi làm việc. (Ảnh: LƯƠNG TÙNG)

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng làm việc với Trung tâm ICISE

Ngày 10/10, tại Trung tâm quốc tế Khoa học và Giáo dục liên ngành (ICISE), tỉnh Gia Lai, Phó Thủ tướng Chính phủ Hồ Quốc Dũng có buổi làm việc với Giáo sư Trần Thanh Vân, Giám đốc Trung tâm ICISE để bàn về các giải pháp tháo gỡ khó khăn, tạo điều kiện để Trung tâm phát triển hoạt động nghiên cứu khoa học và hợp tác quốc tế.

Nâng cao năng lực thực hành cho các nhà lãnh đạo, quản lý trong chuyển đổi số và ứng dụng AI

Nâng cao năng lực thực hành cho các nhà lãnh đạo, quản lý trong chuyển đổi số và ứng dụng AI

Ngày 10/10, tại Hà Nội, Đại sứ quán Pháp tại Việt Nam phối hợp với Học viện Chính trị quốc gia Hồ Chí Minh tổ chức buổi trao đổi chuyên đề "Chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo đối với lãnh đạo, quản lý: Kinh nghiệm của Cộng hòa Pháp", với sự tham gia của khoảng 700 học viên là các nhà lãnh đạo, quản lý.

Ngày hội Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo thành phố Đà Nẵng - SURF 2026. (Ảnh: THANH TÂM)

Đà Nẵng: Xây dựng Đề án Truyền thông khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Ngày 10/10, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Đà Nẵng phối hợp Trung tâm Hỗ trợ khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Đà Nẵng tổ chức Hội thảo “Góp ý xây dựng Đề án Truyền thông khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trên địa bàn thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2026-2030”.

Giới thiệu Khung kiến trúc tổng thể quốc gia số tới các đại biểu tham dự sự kiện chào mừng Ngày Chuyển đổi số quốc gia năm 2026 do Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức. (Ảnh: Hà Linh)

Đẩy nhanh triển khai Khung kiến trúc tổng thể quốc gia số

Bộ Khoa học và Công nghệ đang khẩn trương triển khai các nhiệm vụ đưa Khung kiến trúc tổng thể quốc gia số vào thực tiễn. Qua đó, bảo đảm sự thống nhất trong xây dựng, vận hành các hệ thống số, tăng cường kết nối, chia sẻ dữ liệu, khắc phục đầu tư phân tán, trùng lặp, góp phần nâng cao hiệu quả chuyển đổi số quốc gia. 

"Hiến kế" sẽ là không gian tương tác, giúp tất cả các ý kiến đóng góp hay, mang tính xây dựng của người dân được chính quyền trân trọng tiếp nhận. (Ảnh: Ng. Hiếu)

Lắng nghe dân, đồng hành cùng doanh nghiệp, mở lối thu hút đầu tư

Hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số quốc gia và Ngày Doanh nhân Việt Nam, thành phố Huế đưa vào vận hành ba nền tảng số trên Hue-S, mở thêm kênh tiếp nhận hiến kế, giải quyết kiến nghị doanh nghiệp và công khai thông tin dự án đầu tư, hướng đến chính quyền kiến tạo, phục vụ, minh bạch và hiệu quả.

Thứ trưởng Khoa học và Công nghệ Phạm Đức Long cùng các đại biểu thực hiện nghi thức bấm nút ra mắt nền tảng ứng dụng chuyển đổi số cấp xã. (Ảnh: Bộ Khoa học và Công nghệ)

Khơi thông nguồn lực, thúc đẩy chuyển đổi số

Chuyển đổi số ngày càng trở thành yếu tố then chốt quyết định năng lực cạnh tranh và khả năng thích ứng của doanh nghiệp. Vì vậy, tạo lập môi trường thuận lợi, kết nối nguồn lực và tháo gỡ các điểm nghẽn về thể chế, hạ tầng, dữ liệu là điều kiện quan trọng để chuyển đổi số tạo sức bật mới cho doanh nghiệp.

Các đại biểu tham quan gian hàng trưng bày sản phẩm chuyển đổi số tại sự kiện chào mừng Ngày Chuyển đổi số quốc gia năm 2026 do Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức. (Ảnh: Hà Linh)

Đổi mới cách hỗ trợ địa phương chuyển đổi số

Năm 2027, Bộ Khoa học và Công nghệ sẽ đổi mới cách hỗ trợ địa phương chuyển đổi số, tập trung giải quyết các bài toán cụ thể của người dân và doanh nghiệp. Những mô hình triển khai thành công sẽ được nhân rộng.